冬季架設(shè)50mT梁問題處理研究論文
摘要：目前50mT粱在公路簡支粱中長度和重量均居榜首，且要在黑龍江冬季架設(shè)這種梁，施工難度大，技術(shù)要求高，安全上必須確保萬元一失。結(jié)合牡丹江大橋架設(shè)50mT梁的成功實(shí)踐，介紹了架梁過程中存在的若干問題，并提出了處理辦法。
關(guān)鍵詞：冬季；架設(shè)；50mT梁；過跨；處理
1 工程概況
牡丹江大橋位于黑龍江省牡丹江境內(nèi)，橋跨布置為10m～50m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁，橋梁全長588.92m。上部構(gòu)造為跨徑50m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁，50m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)，腹板厚度只有20cm，鋼度很小。T梁采取梁場預(yù)制，架橋機(jī)墩頂架設(shè)的方案進(jìn)行施工，最大預(yù)制重量為175t。梁體移動(dòng)采用2臺吊重90噸龍門吊抬吊，運(yùn)梁利用軌道平板車，架梁用sw50/150Ⅲ裝配式雙導(dǎo)梁架橋機(jī)，自重140 t，長75米。
2 施工過程中若干問題及處理
(1)sw50/150Ⅲ架橋機(jī)最大吊重只有150 t，而梁自重達(dá)到175 t，如何能滿足施工需要：
處理辦法：施工前根據(jù)主桁結(jié)構(gòu)形式及受力特點(diǎn)，主桁跨中及支承位置需加強(qiáng)。跨中彎距增大較明顯，須增強(qiáng)其抗彎剛度，采取的辦法：在上、下弦桿上下槽鋼加固同厚度槽鋼，在腹板槽鋼上加焊D=15mm的鋼板，以增大其抗彎能力。而在前后支腿處，主要是剪力控制，采取在支點(diǎn)范圍內(nèi)的豎桿及腹桿外壁加焊D=10mm鋼板的辦法來增強(qiáng)其抗剪能力；另外在橫移外邊梁即將到邊時(shí)，采用將T梁暫時(shí)擱放在墩帽上(鋼絲繩帶勁)，先移動(dòng)架橋機(jī)再提升的方法逐步安裝就位，有效地避免了架橋機(jī)失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。模擬吊裝結(jié)果：空載時(shí)撓度值為5cm；天車運(yùn)行至離中支腿lOm時(shí)撓度值為7cm，運(yùn)行至20m時(shí)為最大值10cm，跨中20m～30m之間仍保持10cm，運(yùn)行至40m時(shí)撓度為8cm,運(yùn)行至50m時(shí)撓度值為6cm。梁縱移到位后，我們接著進(jìn)行橫移實(shí)驗(yàn)，觀察其來回橫移兩遍確保安全后收車進(jìn)行過跨試驗(yàn)，完全滿足要求。
(2)T梁腹板厚度只有20cm，較薄，鋼度小，如何保證吊梁時(shí)不產(chǎn)生扭矩，重心不發(fā)生偏移：
處理辦法：將吊繩改成吊板，減少起梁、存梁過程中梁的擺動(dòng)。在預(yù)制過程中T梁底座用C25鋼筋砼澆筑，底座厚30cm，底座中間部分基礎(chǔ)厚20cm，端部2，5米范圍內(nèi)加深到40cm，并設(shè)置活動(dòng)塊用于穿橫板銷兜底吊梁，翼緣板設(shè)置預(yù)留吊板孔，銷確保吊板正常安裝。
(3)如何保證過跨時(shí)不傾覆和過跨時(shí)的撓度：
處理辦法：一是計(jì)算力矩。空載時(shí)，導(dǎo)梁的傾覆力矩為232500N－m，抗傾覆力矩為77500N－m，安全系數(shù)不足。為加大安全系數(shù)，我們采用配重的'方法，利用工地已經(jīng)預(yù)制好的50mT梁作配重(該梁重160噸)，增加了80T梁做配重后的抗傾覆力矩為315000N－m，安全系數(shù)為1.4，小于1.55，還是達(dá)不到要求，后又采取天車配重，使安全系數(shù)達(dá)到1.73，滿足了施工需要。二是過跨前，我們將前支腿部分構(gòu)件拆除，過完跨后再安裝，盡量減輕前端的重量，減少縱導(dǎo)梁的負(fù)彎矩。三是為使過跨時(shí)有足夠的穩(wěn)定性，過跨時(shí)采用兩根鋼管將兩根導(dǎo)梁用扣件連接起來，過跨后拆除以利于運(yùn)送前支腿及小部件。
(4)如何發(fā)揮橫隔板的作用，減少已架梁的左右擺動(dòng)，確保運(yùn)梁和過跨安全：
處理辦法：主要在梁架完后及時(shí)焊接橫隔板鋼筋和施工翼緣板鋼筋，并盡快澆筑混凝土，這是提高橋面整體性和鋼度最有效辦法。另外在未澆筑橫隔板、翼緣板砼前邊梁外支撐不要撤掉。 (5)如何增大架橋機(jī)前支腿的抗壓、抗扭剛度，消除架橋機(jī)的變形引起的附加應(yīng)力。確保架梁安全：
處理辦法：前支腿加固架橋機(jī)前支腿采用的是柔性支撐，支腿長細(xì)比比較大，且左、右支腿之間的連接很弱，基本上是單獨(dú)受力。考慮到支腿連接剛度小，可以通過左、右支腿之間的位置微調(diào)來消除架橋機(jī)的變形及主桁的微小變位引起的附加應(yīng)力，決定只對每個(gè)單支腿進(jìn)行加固，即在圓形支腿外壁間隔焊接角鋼，增大其抗壓、抗扭剛度。另外兩前腿對角采取導(dǎo)鏈連接，橫向用槽鋼加以連接。
(6)如何鋪設(shè)前橫移軌道，確保架橋機(jī)橫移架設(shè)邊粱：
處理辦法：架橋機(jī)橫移是否安全、平穩(wěn)，關(guān)鍵在于前橫移軌道。前橫移軌道布置在墩帽頂上，由于空間有限，前橫移軌道往往較窄，支點(diǎn)范圍較小，軌道接頭及抗震擋塊處往往是薄弱環(huán)節(jié)。為此在軌道接頭及擋塊內(nèi)側(cè)采用鋼支墊，減小接頭受力時(shí)兩側(cè)軌道的不均勻下陷，以減小擋塊的受力，防止擋塊壓壞。其它部位則采用短枕木作支墊，并將短枕木用扒釘連牢，防止各層枕術(shù)面之間產(chǎn)生滑動(dòng)，導(dǎo)致軌道移位而影響架橋機(jī)的安全，軌道兩側(cè)要設(shè)置安全擋塊，防止行駛超限。
(7)冬季施工如何保證運(yùn)梁軌道不斷軌：
處理方法：一是要測量好軌道間距，確保平板車驅(qū)動(dòng)輪不咬軌。二是要調(diào)平軌道，避免T梁發(fā)生偏心失衡，致使軌道一側(cè)受壓。三是軌道底部要用木板墊起，避免軌道和粱剛性直接接觸，有條件最好是鋪軌枕。四是配備軌道橫向連接器，發(fā)生斷軌馬上將軌道橫向扣住，防止發(fā)生橫向移動(dòng)。五是斷軌處理設(shè)備，如扣板、螺栓、氣焊等要配齊。
(8)如何確保平板車在濕接縫、收縮縫處不發(fā)生蹦軌、跳車：
處理方法：在濕接縫、收縮縫處下墊鋼塊，上墊薄木板。
(9)如何確保架橋機(jī)在橫移過程中前后一致：
處理辦法：一是架梁前檢查前后電機(jī)確保同步運(yùn)行。二是測量前后橫向軌道在同一個(gè)平面上。三是橫向軌道左、右、中三點(diǎn)必須采用鋼支墊。
(10)如何確保架梁過程中架橋機(jī)的重心不失穩(wěn)：
處理辦法；每次起吊時(shí)都調(diào)試吊梁天車的剎車裝置，安全無誤后一次性提升到位，然后移動(dòng)吊梁天車到位后才允許降落T梁，待降落T梁距墩帽約10cm時(shí)才開始橫穆，將重心下降，增強(qiáng)架橋機(jī)的穩(wěn)定性。橫移外邊梁即將到邊時(shí)，采用將T梁暫時(shí)擱放在墩帽上(注意：鋼絲繩帶勁)，先移動(dòng)架橋機(jī)再提升的方法逐步安裝就位，有效地避免了架橋機(jī)失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。
(11)如何確保過跨架橋機(jī)軸線不發(fā)生偏移：
處理辦法；一是過跨軌道鋪設(shè)耍精確，橫向、縱向都要滿足要求，要“平、直、順”，且過跨軌道的中心線要和過跨孔預(yù)安裝軌道中心線在一條直線上。二是要選擇無風(fēng)時(shí)間過孔。
3 結(jié)論
通過我們的努力，使我們在牡丹江大橋整橋施工的安排取得主動(dòng)權(quán)，為后期施工創(chuàng)造有利條件。投入改造費(fèi)用近5萬元，與另請架橋機(jī)安裝對比節(jié)省開支20多萬元。綜合經(jīng)濟(jì)評價(jià)效益可觀，同時(shí)也取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為今后的架橋作業(yè)鋪墊了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(1)雖然經(jīng)過配重架橋機(jī)的縱導(dǎo)梁穩(wěn)定性達(dá)到了要求，但已經(jīng)達(dá)到極限，容不得半點(diǎn)操作失誤，特別是安裝前支腿的時(shí)候，靠兩個(gè)千斤頂支撐，晃動(dòng)的很厲害。在移動(dòng)支腿構(gòu)件時(shí)要采取一定措施來保證支腿的安裝能順利進(jìn)行。
(2)因?yàn)榭v導(dǎo)梁是貝雷片拼成，鉸接點(diǎn)較多，銷子間隙因安裝和使用狀況不同，影響因素太多，撓度值與計(jì)算確定值有出入，必須依靠經(jīng)驗(yàn)積累掌握。
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